La transizione verso un futuro non lontano ad emissioni zero, urgenza posta dalle attuali emissioni CO2 globali, che superano di 3 volte la capacità naturale di assorbimento, nel settore marittimo coinvolge una moltitudine di soggetti, che sulla base di ricerca e innovazione, sono chiamati a rendere sostenibile il trasporto via mare.
Organizzato dal Propeller Club Port of Trieste con l’Associazione Tecnica Navale (Atena) FVG (Friuli Venezia Giulia), il webinar “Carburanti green e neutralità climatica: sfide e soluzioni per il trasporto marittimo” ha tracciato il quadro complesso, e ricco di implicazioni, della relazione tra combustibile e trasporto marittimo, fornendo spunti e riflessioni.
L’inquadramento generale della problematica parte dall’Accordo di Parigi del 2015, il primo universale e giuridicamente vincolante, che ha posto l’obiettivo di limitare l’aumento della temperatura media globale al di sotto del 2°C entro il 2050. Entro il medesimo anno, l’Ue si è data l’obiettivo di traguardare la neutralità climatica, riducendo dell’80% (rispetto ai livelli del 1990) le emissioni prodotte da energia, trasporti, industria pesante e edilizia, con quota intermedia del 55% entro il 2030. Tutto ciò impone la graduale eliminazione dell’utilizzo dei combustibili fossili, portandolo ad un massimo del 20% nel mix energetico totale.
In tale contesto, dal 1° gennaio 2019 l’IMO ha implementato un sistema di raccolta dati relativi al consumo di carburante delle navi di oltre 5.000 tonnellate di stazza impiegate sulle tratte internazionali, per monitorare ed analizzare gli effetti delle iniziative di riduzione delle emissioni di gas serra delle navi, con obiettivo intermedio entro il 2050 di tagliare almeno il 50% delle emissioni totali annue (rispetto ai livelli 2008), fino a raggiungere gradualmente, entro la fine di questo secolo, la loro eliminazione definitiva.
La risposta immediata del trasporto marittimo a tale urgenza, è stata quella di ampliare l’utilizzo del combustibile GNL (Gas Naturale Liquefatto), soprattutto in Nord Europa, grazie ad un rapido sviluppo della logistica dei rifornimenti. Tuttavia, entro il 2050 il suo utilizzo dovrà essere drasticamente abbattuto e portato ad una quota massima del 20%, sostituendolo con gas rinnovabili, come idrogeno verde, biometano, gas sintetico, ricavati da metanolo, ammoniaca, idrogeno. L’impasse maggiore di questo mutamento, che è produttivo, logistico e tecnico, consiste nel fatto che ad ogni combustibile si accompagnano differenti problematiche economiche, tecnologiche e di sicurezza. La questione si pone specialmente per le navi di grandi dimensioni, come portacontainer e navi da crociera, mentre le piccole e medie navi traghetto di Short Sea Shipping (brevi rotte) possono trarre convenienze dalla propulsione ibrida, con impiego di batterie e di impianti fotovoltaici, che non è tecnicamente applicabile ai mezzi in navigazione Deep Sea (rotte in alto mare). Come ha spiegato Matteo Dodero, assegnista di ricerca presso l’Università di Trieste, il sistema di propulsione ibrido si compone di due motori, elettrico e a combustione interna. Un sistema in serie ha bisogno di molte batterie, Energy Storage System, di cui sul mercato ne esistono 4 macro tipologie di base: litio, piombo, nickel, sodio. Per valutare se una tipologia può essere applicata al trasporto navale occorre basarsi su vari parametri, i più importanti dei quali sono durata e sicurezza. Al momento, il sistema più interessante è quello al litio, anche se in generale i pro e i contro per la scelta dell’ibrido sono diversi, a cominciare dalla presenza o meno nei porti scalati dei relativi servizi.
Invece, necessità comune a tutte le tipologie di naviglio per abbattere emissioni e rumori nei porti, è l’alimentazione da terra delle navi con energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili. Come ha sottolineato da Giorgio Sulligoi, Ordinario di Sistemi elettrici per l’energia presso l’Università di Trieste, per ottenere la decarbonizzazione occorre considerare non solo l’alimentazione energetica, ma anche il suo approvvigionamento, che deve essere ecosostenibile. Esso si realizza con un mix di più fonti, per sopperire ai limiti di produzione delle rinnovabili, soggette a intermittenza e insufficienti a coprire i picchi, integrati dove possibile con l’energia idroelettrica delle dighe, funzionali a coprire le eventuali insufficienze. L’implementazione di tale mix, spiega Sulligoi, non comporta problemi tecnologici quanto piuttosto normativi e di pianificazione. È necessario che i territori si dotino di Piani energetici regionali, come sta facendo il Friuli Venezia Giulia, “Regione candidata a diventare pilota per la de-carbonizzazione entro il 2050”. Valutando la prospettiva dell’elettrificazione delle banchine del porto internazionale di Trieste, Sulligoi ha risaltato le ricadute sulla città, in termini di potenziamento e crescita della potenza elettrica complessivamente erogata, basata sulla pianificazione di adeguamento delle reti a monte, per portata ed esercizio, e sull’integrazione di gestori e fonti diversi; a vantaggio anche della mobilità elettrica. Lo scenario futuro è fatto di nuove infrastrutture energetiche sulle coste, come già sta avvenendo in Tunisia, Grecia e Montenegro, e reti di trasmissione a corrente continua sottomarine via cavo, in cui già è protagonista Terna, che sta evolvendo la propria rete “per predisporsi a future connessioni, mentre Malta è già alimentata via cavo dalla Sicilia”. Tuttavia, l’elettrificazione delle banchine non darà i risultati attesi, se le navi non saranno predisposte ad alimentarsene.
Guardando invece alla navigazione, Giulio Tirelli, Direttore project services della Wartsila Italia che si occupa del ciclo energetico completo di approvvigionamento, stoccaggio e processo a bordo, ha rilevato che la transizione non riguarda solo motore e combustile, ma coinvolge anche molti altri aspetti, tra i quali la componentistica e lo stoccaggio. Al momento non esiste ancora “una direzione su cui poter contare”, l’impiego del gas LNG continua a giocare un ruolo importante, anche per la vastità delle alternative offerte dai combustibili alternativi, che rendono “la scelta di quale fuel utilizzare un rischio di investimento, spinto da fattori economici e sociali”.
La migliore prospettiva è offerta dalla tecnologia multifuel, che consente l’utilizzo dei più svariati combustibili, condizionando le aspettative di sviluppo della flotta mondiale, la disponibilità sul mercato dei differenti fuel e di conseguenza la tecnologia.
Alcuni combustibili alternativi sono una opportunità, mentre altri aumentano i costi operativi, ma tutti sono bisognosi di sviluppo tecnologico e di normative di regolamentazione e di sicurezza, e degli iter con enti di classifica, armatori, istituzioni sulla scia di quanto già fatto per l’LNG, con particolare attenzione per quelli più tossici, che comportano complessità di stoccaggio e che vedranno luce gradualmente, sia per le centrali terrestri che per l’impiego marittimo.
Oltre al gas LNG che ha già 20 anni di esperienza nel mercato marino e 30 in quello terrestre, tra quelli principali, nel breve termine il metanolo è il più interessante per le conversioni, inaugurate nel 2015. L’ammoniaca, invece, ha problemi di trasporto e di mix, sebbene offra la prima concreta possibilità di cambiamento, mentre l’idrogeno richiede più tempo per affinarsi e risolvere le difficoltà di produzione e stoccaggio. Guardando alla neutralità mondiale che si raggiungerà nel 2100, al momento il passo migliore per la transizione energetica resta il gas LNG, grazie anche ai progressi della sua tecnologia.
Ma a determinare l’abbattimento di CO2, non è solo la scelta energetica delle navi. Come spiega Stefano Beduschi, dirigente di Italia Marittima, per diminuire le emissioni ci sono 3 strade: misure tecnologiche, efficientamento operativo, combustibile alternativo. Di queste, il combustibile gioca un ruolo importante tenendo conto che l’investimento in una nave è su 20/25 anni. Anche se il combustibile Deep Sea sta evolvendo e i consumi fossili si stanno progressivamente erodendo, nel 2050 la loro quota sarà ancora del 40%, nonostante dal 2040 i combustibili pesanti saranno completamente eliminati. In questa prospettiva, il biofuel è interessante e progressivamente aumenterà, miscelandosi con i combustibili fossili, con l’effetto di ridurre le emissioni, con l’unica certezza che non ci sarà un’unica soluzione, ma macro aree da combinare tra loro, superando alcune criticità, come quelle dell’ammoniaca, il cui impiego comporta notevoli sfide progettuali, operative e di regolamento, tra cui la classificazione degli impianti e i problemi di corrosione.
Ma intanto, ci sono misure già disponibili ed interessanti di contenimento delle emissioni navali, che coinvolgono la velocità di navigazione e la comunicazione tra porti, servizi e nave. Consumando meno carburante si riducono le emissioni e questo lo si può ottenere, ad esempio, ottimizzando la velocità della nave tra un porto e l’altro, applicando nei porti il just in time, con cui il terminal riserva l’ormeggio della nave, invece del chi arriva prima che coinvolge navi fino a 3000 teu anche in Adriatico. Altro elemento che produce meno CO2 e più sicurezza per nave e carico, è l’ottimizzazione della rotta in base alla meteorologia, che non tutti utilizzano correttamente, e l’adozione di sistemi di comunicazione sulle condizioni meteomarine. Altro aspetto determinante è l’ottimizzazione della caricazione, che agisce sulle emissioni in rapporto alle tonnellate trasportate: partire dall’Asia per il Mediterraneo con un basso fattore di carico riduce l’efficienza: “ci sono traffici unbalance (sbilanciati), pieni all’andata e vuoti al ritorno, e questo non va bene”, sottolinea Beduschi.
Infine, il Contrammiraglio Vincenzo Vitale, Direttore Marittimo del Friuli Venezia Giulia e Comandante del Porto di Trieste, in un intervento di saluto, ha osservato la mancanza in Italia di siti di stoccaggio e di rete GNL per il rifornimento delle navi, la cui domanda, al momento bassa, nel 2040, secondo stime Shell, corrisponderà a 5.000 le navi. Un aspetto strategico per il mantenimento dei traffici portuali, sintetizzato dal Presidente del Propeller Club Port of Trieste, Fabrizio Zerbini: ”La possibilità di fare bunkeraggio sarà importante per decidere se scalare o meno un porto”.
Giovanna Visco